新建道路開挖對絲綢廠滑坡穩(wěn)定性影響分析

王海亮

【摘要】本文通過采用剩余推力法計算，對在已治理絲綢廠滑坡體上開挖修建熊家包移民安置區(qū)道路改造工程對滑坡穩(wěn)定性影響進行分析與評價。

【關鍵詞】滑坡；剩余推力法；分析；評價

前言

奉節(jié)縣地處渝東地區(qū)，三峽庫區(qū)腹地，地質(zhì)條件復雜，滑坡眾多。隨著奉節(jié)縣城市的發(fā)展、綜合交通系統(tǒng)的完善，人流、物流量將急劇增大，為改善城區(qū)交通狀況，提高交通效率，因此擬修建熊家包移民安置區(qū)道路。受場地條件的限制，擬建道路需穿越絲綢廠滑坡。按設計意圖，穿越絲綢廠滑坡地段為挖方路塹，最大挖方深度可達16.2m，因此需對開挖后的絲綢廠滑坡的穩(wěn)定性進行分析評價，以確保附近居民生命財產(chǎn)安全。

1.場地工程地質(zhì)條件

1.1 絲綢廠滑坡現(xiàn)狀基本特征

絲綢廠滑坡為一古崩塌-基巖復合型滑坡，屬于推移式滑坡，滑體面積19.30×104m2，體積1080×104m3?；w物質(zhì)組成有明顯的成層性，自上而下可分四層分別為粘土夾碎石層、塊石、巖石碎塊體層?；麓不鶐r巖性為巴東組第二段（T2b2）紫紅色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。

絲綢廠滑坡地質(zhì)構造位于朱衣背斜的北翼，三馬山向斜軸展布于楊家梁至蔭里坪一線，向斜核部地勢寬闊平緩，絲綢廠滑坡位于三馬山向斜傾伏端。滑坡所在岸坡總體上以順向岸坡為主，向斜軸南側巖層傾向坡內(nèi)，地質(zhì)結構總體呈上硬下軟的不利結構組合，即岸坡上部地層由硬質(zhì)巖組組成，岸坡下部地層由相對軟質(zhì)巖組成?；仓胁宽槍?，上部、下部切層。

三峽水庫蓄水至175m時，其整體穩(wěn)定系數(shù)在1.0左右，因此滑坡已采用了回填壓腳、地表、地下排水的治理措施，治理后滑坡穩(wěn)定性系數(shù)達到1.15-1.21。

1.2 道路特征

熊家包移民安置小區(qū)道路為城市支路，設計車速為20km/h，道路路幅為16m。擬建道路由里程樁號K0+000～K0+308穿越絲綢廠滑坡，長度為308m，均為挖方路塹，最大挖方高度為16.20m。

1.3 道路與滑坡的相對位置關系

道路大致以N26°E方向橫向穿越滑坡中部，穿越段長240m，上距滑坡后緣190m，下距滑坡前緣150m。穿越滑坡段最大挖方深度達16.20m，道路標高道滑坡段為191.300-209.823m，道路高程均高于三峽最高蓄水水位175.00m（吳淞高程），道路挖方均未挖穿滑坡體，路基持力層為粉質(zhì)粘土夾碎石。

1.4 滑坡穩(wěn)定性計算參數(shù)取值

根據(jù)滑帶土c、φ值的反演分析成果、滑帶土物理力學試驗成果綜合確定滑坡穩(wěn)定性參數(shù)取值。

2.道路施工開挖對絲綢廠滑坡的穩(wěn)定性影響分析

滑坡穩(wěn)定性依據(jù)二維剛體極限平衡原理計算，采用剩余推力法（Push法）計算。剩余推力法在計算滑坡推力和穩(wěn)定性時，滑面取單位寬度，不計兩側摩阻力和滑坡體自身內(nèi)部擠壓力；對滑動面和破裂面近似折線形的推移式滑坡分別計算開挖前后滑坡穩(wěn)定性系數(shù)。

2.1 基本荷載

1.滑體自重

2.建筑物荷載：滑坡體184m高程以上有大量已建建筑物，建筑物一般高4-7層，滑坡體上建筑荷載按6-10t/m2考慮，滑坡體上已有建筑密度系數(shù)取0.4，計算中已有建筑荷載按15kN/m2考慮。為安全考慮，計算中只考慮滑坡體中上部的已有建筑荷載。

3.水庫水位荷載：按相應工況庫水位計算。在庫水位驟降時，滑坡體地下水位以1m/d的速度下降。

4.地震荷載：依據(jù)中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖（2001年，1：400萬），本區(qū)地震動峰值加速度為0.05g。

5.暴雨荷載：暴雨荷載影響復核。因在滑坡治理時，對暴雨的影響主要采取截、防、排等措施進行預防，因此計算中暴雨荷載僅取滑坡體地下水位較暴雨前上升0.05-0.1倍滑體厚度。

2.2 計算工況及荷載組合

基本組合工況：

工況1：滑坡體天然狀態(tài)+建筑物荷載；

工況2：滑坡體天然狀態(tài)+建筑物自重荷載+暴雨；

工況3：坡體自重+坡體上建筑物荷載+壩前135m蓄水水位；

工況4：坡體自重+坡體上建筑物荷載+壩前145m蓄水水位；

工況5：坡體自重+坡體上建筑物荷載+壩前156m蓄水水位；

工況6：坡體自重+坡體上建筑物荷載+壩前175m蓄水水位；

工況7：坡體自重+坡體上建筑物荷載+壩前蓄水水位156m降至135m；

工況8：坡體自重+坡體上建筑物荷載+壩前蓄水水位175m降至145m；

工況9：自坡體重+坡體上建筑物荷載+壩前175m蓄水位+暴雨；

校核工況：工況8+暴雨工況+地震工工況。

2.3 計算結果

根據(jù)滑坡體上建筑物標準，確定絲綢廠滑坡的治理標準為正常工況下安全系數(shù)K取1.15，校核工況下安全系數(shù)K取1.05。依據(jù)此標準，計算絲綢廠滑坡體上道路開挖前后各種工況下的剩余推力，計算方法遵循水庫滑坡牽引式解體的特點，按從下往上的順序逐塊進行計算，以求了解滑體各部位的剩余下滑力，計算成果詳見下表：

2.4 穩(wěn)定性分析

通過計算結果可知開挖前絲綢廠滑坡穩(wěn)定系數(shù)為1.18-1.24，校核工況穩(wěn)定性系數(shù)為1.06，滑坡穩(wěn)定性系數(shù)滿足相關規(guī)范要求，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)；道路開挖后滑坡穩(wěn)定系數(shù)為1.17-1.22，校核工況穩(wěn)定性系數(shù)為1.05，滑坡亦處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.結論與建議

1.開挖前滑坡計算穩(wěn)定系數(shù)為1.18-1.24，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。道路開挖后滑坡穩(wěn)定系數(shù)為1.17-1.22，滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.道路開挖不會對滑坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，道路可進行施工。

3.應該采用“地質(zhì)追蹤、動態(tài)設計”施工方法，加強道路施工中的變形監(jiān)測工作。

參考文獻

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